un vistazo al nanomundo - Consejo Superior de Investigaciones ...
un vistazo al nanomundo - Consejo Superior de Investigaciones ...
un vistazo al nanomundo - Consejo Superior de Investigaciones ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
portada_spmage07.qxp 25/10/2007 9:51 PÆgina 1<br />
UN VISTAZO AL NANOMUNDO<br />
PREMIOS E IMÁGENES FINALISTAS DEL<br />
CONCURSO SPMAGE07
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 1<br />
UN VISTAZO AL NANOMUNDO<br />
PREMIOS E IMÁGENES FINALISTAS DEL CONCURSO SPMAGE07<br />
Exposición re<strong>al</strong>izada en el marco <strong>de</strong> la<br />
VI Muestra <strong>de</strong> Arte Electrónico <strong>de</strong> Móstoles (MAEM)<br />
Del 6 <strong>al</strong> 16 <strong>de</strong> Noviembre <strong>de</strong> 2007<br />
Aulario <strong>de</strong> la Universidad Rey Juan Carlos<br />
Campus <strong>de</strong> Móstoles<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 1 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 2<br />
2<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 2 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 3<br />
UN VISTAZO AL NANOMUNDO<br />
El verda<strong>de</strong>ro p<strong>un</strong>to <strong>de</strong> inflexión entre el sueño <strong>de</strong> la manipulación<br />
y visu<strong>al</strong>ización a esc<strong>al</strong>a atómica y la re<strong>al</strong>idad <strong>de</strong><br />
hoy en día, en la que la Nanociencia y la Nanotecnología<br />
forman <strong>un</strong>o <strong>de</strong> los paradigmas más po<strong>de</strong>rosos <strong>de</strong> la investigación,<br />
fue la aparición <strong>de</strong> <strong>un</strong>as sencillas pero fascinantes<br />
herramientas que se <strong>de</strong>nominan <strong>de</strong> forma conj<strong>un</strong>ta<br />
Microscopios <strong>de</strong> Campo Cercano o <strong>de</strong> Proximidad (en<br />
inglés Scanning Probe Microscope, SPM). Dichas herramientas<br />
han revolucionado los métodos <strong>de</strong> trabajo en los<br />
laboratorios <strong>de</strong> investigación <strong>de</strong>l m<strong>un</strong>do entero y en <strong>al</strong>g<strong>un</strong>os<br />
casos ya se han incorporado <strong>al</strong> proceso <strong>de</strong> producción<br />
<strong>de</strong> <strong>al</strong>g<strong>un</strong>as industrias avanzadas.<br />
El concurso <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong>l nanom<strong>un</strong>do SPMAGE07 ha<br />
sido <strong>un</strong> tributo a las aportaciones que estas “nanoherramientas”<br />
han proporcionado <strong>al</strong> <strong>de</strong>sarrollo científico. La iniciativa<br />
ha sido recibida con gran entusiasmo por la com<strong>un</strong>idad<br />
científica, que ha enviado imágenes <strong>de</strong> gran c<strong>al</strong>idad<br />
y belleza, cubriendo casi todos los tópicos <strong>de</strong> lo que llamamos<br />
Nanotecnología. En esta exposición se muestran las<br />
cinco imágenes premiadas por <strong>un</strong> Jurado Internacion<strong>al</strong><br />
j<strong>un</strong>to con otras cuarenta y seis imágenes fin<strong>al</strong>istas.<br />
sumerja en la fascinación que ejerce lo extremadamente<br />
pequeño y entienda el fenómeno científico como la acción<br />
intrépida <strong>de</strong> <strong>un</strong> grupo <strong>de</strong> personas, los científicos, que llevan<br />
<strong>al</strong> límite su curiosidad por el entorno que nos ro<strong>de</strong>a y<br />
nosotros mismos. Detrás <strong>de</strong> cada imagen hay muchas<br />
horas <strong>de</strong> esfuerzo. Entre miles <strong>de</strong> datos, siempre queda<br />
<strong>un</strong> momento para <strong>de</strong>scansar, reflexionar y encontrar belleza<br />
en las corrientes y voltajes que se dibujan ante nuestros<br />
ojos. No hay campo más cercano <strong>al</strong> arte que la misma<br />
ciencia.<br />
Queremos agra<strong>de</strong>cer a todos los participantes, a los<br />
miembros <strong>de</strong>l Jurado, a los miembros <strong>de</strong> las Comisiones<br />
<strong>de</strong> preselección, y a las instituciones y empresas que han<br />
patrocinado el concurso y la exposición.<br />
Dra. Agustina Asenjo Barahona, CSIC<br />
Dr. Julio Gómez Herrero, UAM<br />
Dr. José María Gómez Rodríguez, UAM<br />
Dr. Pedro A. Serena Domingo, CSIC<br />
D. Fernando Hernán<strong>de</strong>z Cuadra, UAM<br />
Este concurso <strong>de</strong> imágenes científicas es también <strong>un</strong>a<br />
forma <strong>de</strong> acercar el nanom<strong>un</strong>do a la sociedad, para que se<br />
3<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 3 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 4<br />
EL INTERÉS POR LAS COSAS PEQUEÑAS<br />
¿QUÉ ES LA NANOTECNOLOGÍA?<br />
A lo largo <strong>de</strong>l siglo XX el ser humano ha sido capaz <strong>de</strong> Po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>finir la Nanotecnología como el conj<strong>un</strong>to <strong>de</strong><br />
fabricar objetos y dispositivos cuyos componentes presentaban,<br />
año tras año, tamaños más y más diminutos. Esta humanos hemos adquirido y <strong>de</strong>sarrollado para ser capa-<br />
conocimientos, metodologías y herramientas que los<br />
ten<strong>de</strong>ncia ha sido más evi<strong>de</strong>nte en el ámbito <strong>de</strong> la electrónica,<br />
don<strong>de</strong><br />
ces <strong>de</strong> diseñar, sintetizar, y fabricar materi<strong>al</strong>es, objetos y<br />
se ha cumplido<br />
la llamada<br />
Insectos: 0.1-5 cm (1 cm = 0.01 m = 10 -2 m)<br />
Ley <strong>de</strong> Moore, Una celula: 10-20 micras (1 micra = 0.001 mm = 10 -8 m)<br />
que afirma Tamaño típico <strong>de</strong> <strong>un</strong> virus: 20-1000 nm<br />
que, cada 18<br />
meses aproximadamente,<br />
el tamaño <strong>de</strong><br />
los elementos<br />
<strong>de</strong> los circuitos integrados se reduce a la mitad. La consecuencia<br />
<strong>de</strong> todo esto es que, sin percibirlo, hemos pasado<br />
<strong>de</strong> la Micro a la Nanotecnología, la ciencia que se encarga<br />
<strong>de</strong> enten<strong>de</strong>r cómo f<strong>un</strong>cionan los objetos y sistemas que<br />
tienen tamaño nanométrico. Recor<strong>de</strong>mos que <strong>un</strong> nanómetro<br />
(nm) es <strong>un</strong>a longitud equiv<strong>al</strong>ente a la cien millonésima<br />
parte <strong>de</strong> <strong>un</strong> metro. Un nanometro es <strong>un</strong>a longitud re<strong>al</strong>mente<br />
pequeña, y equiv<strong>al</strong>e, por ejemplo, a la distancia en la<br />
que podríamos disponer 4 ó 5 átomos <strong>de</strong> forma contigua.<br />
El prefijo “nano” proviene <strong>de</strong>l griego “nanos” (pequeño).<br />
1 nanómetro = 1 nm = 0.000001 mm = 10 -9 m = 0.001 micra<br />
Longitud <strong>de</strong> <strong>un</strong>a ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> 6 átomos <strong>de</strong> Carbono: 1.15 nm<br />
dispositivos <strong>de</strong> tamaño nanométrico o con precisión<br />
nanométrica. El interés por fabricar estos nanoobjetos o<br />
nanomateri<strong>al</strong>es se <strong>de</strong>be a que los mismos pue<strong>de</strong>n presentar<br />
propieda<strong>de</strong>s mejoradas o tot<strong>al</strong>mente nuevas <strong>de</strong>bido<br />
a su tamaño pequeño. Por ejemplo, en el m<strong>un</strong>do <strong>de</strong> la<br />
electrónica más pequeño significa, por ejemplo, disponer<br />
<strong>de</strong> microchips más rápidos o poseer más capacidad <strong>de</strong><br />
<strong>al</strong>macenamiento por centímetro cuadrado en <strong>un</strong> disco<br />
duro. En otras ocasiones <strong>un</strong> tamaño más pequeño implica<br />
que el sistema en cuestión se comporta <strong>de</strong> <strong>un</strong>a manera<br />
que no tiene nada que ver con lo que le ocurriría si<br />
4<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 4 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 5<br />
tuviese tamaño macroscópico. El origen <strong>de</strong> este comportamiento<br />
diferente se <strong>de</strong>be a que la materia a esc<strong>al</strong>a nanométrica<br />
sigue las reglas <strong>de</strong> la Mecánica Cuántica.<br />
Se dice que trabajamos en la nanoesc<strong>al</strong>a cuando los<br />
tamaños típicos <strong>de</strong> los objetos que se estudian o fabrican<br />
son inferiores a 100 nm. En 1959, el físico estado<strong>un</strong>i<strong>de</strong>nse<br />
Richard Feynman (Premio Nobel <strong>de</strong> Física en 1965)<br />
impartió <strong>un</strong>a conferencia con el título “Hay mucho sitio ahí<br />
abajo” en la que mostraba que la manipulación <strong>de</strong> átomos<br />
y moléculas era posible y no violaba ley física <strong>al</strong>g<strong>un</strong>a. Sólo<br />
nuestra torpeza para movernos en la nanoesc<strong>al</strong>a sería la<br />
que nos limitase. Feynman también pronosticó el impacto<br />
que tendría la miniaturización sobre las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
los or<strong>de</strong>nadores electrónicos y propuso <strong>al</strong>g<strong>un</strong>as herramientas<br />
para trabajar en la nanoesc<strong>al</strong>a.<br />
La nanotecnología es <strong>un</strong> tópico <strong>de</strong> investigación multisdiciplinar,<br />
don<strong>de</strong> muchas disciplinas tradicion<strong>al</strong>es (Biología,<br />
Química, Física, Ciencia <strong>de</strong> Materi<strong>al</strong>es) convergen. Este<br />
carácter multidisciplinar hace que la investigación en<br />
nanotecnología sea compleja, necesite <strong>de</strong> <strong>un</strong> mayor<br />
aprendizaje, y requiera <strong>un</strong> esfuerzo adicion<strong>al</strong> por establecer<br />
contactos entre ámbitos científicos diferentes. Sin<br />
embargo, la Nanotecnología también propicia que las aplicaciones<br />
<strong>de</strong> la Nanotecnología sean múltiples, <strong>de</strong> carácter<br />
transvers<strong>al</strong>. Se dice que la Nanotecnología es el pilar <strong>de</strong> la<br />
nueva revolución industri<strong>al</strong> <strong>de</strong>l siglo XXI. El gran número<br />
<strong>de</strong> aplicaciones que la Nanotecnología nos va a ofrecer ha<br />
hecho que, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace <strong>un</strong>a década, las inversiones <strong>de</strong> los<br />
gobiernos y empresas para fomentar este campo <strong>de</strong> investigación<br />
se hayan incrementado notablemente. En<br />
España, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la Administración Gener<strong>al</strong> <strong>de</strong>l Estado y las<br />
Com<strong>un</strong>ida<strong>de</strong>s Autónomas, se están haciendo esfuerzos<br />
por no per<strong>de</strong>r el tren <strong>de</strong> las Nanotecnologías.<br />
A<strong>un</strong>que la Nanotecnología está “en pañ<strong>al</strong>es” cada día que<br />
pasa es posible encontrar más productos que tienen <strong>al</strong>gún<br />
componente <strong>de</strong> índole “nano”: sistemas <strong>de</strong> <strong>al</strong>macenamiento<br />
o <strong>de</strong> reproducción music<strong>al</strong>, chips <strong>de</strong> las vi<strong>de</strong>oconsolas y<br />
or<strong>de</strong>nadores person<strong>al</strong>es, filtros <strong>de</strong> frigoríficos, cremas protectoras<br />
solares, cosméticos, vidrios que reflejan la luz<br />
ultravioleta, vidrios anti-vaho, componentes <strong>de</strong> <strong>al</strong>ta resistencia<br />
mecánica para automóviles, tejidos anti-suciedad,<br />
p<strong>al</strong>os <strong>de</strong> golf, cremas <strong>de</strong>nt<strong>al</strong>es, pinturas, adhesivos, etc. El<br />
progreso <strong>de</strong> la Nanotecnología es imparable.<br />
5<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 5 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 6<br />
HERRAMIENTAS PARA LA NANOESCALA<br />
A principios <strong>de</strong> los años 80, dos investigadores <strong>de</strong>l<br />
Laboratorio <strong>de</strong> IBM en Zürich (H. Rohrer y G. Binnig)<br />
diseñaron <strong>un</strong> equipo relativamente sencillo, con el cu<strong>al</strong><br />
podían observar las superficies <strong>de</strong> objetos con <strong>un</strong>a resolución<br />
sin prece<strong>de</strong>ntes. ¡Incluso se podían ver los átomos<br />
que forman las superficies! Este equipo se llamó<br />
microscopio <strong>de</strong> efecto túnel y se le conoce por sus siglas<br />
en inglés STM (<strong>de</strong> “scanning t<strong>un</strong>neling microscopy”).<br />
Por este <strong>de</strong>scubrimiento ambos investigadores recibieron<br />
el Premio Nobel <strong>de</strong> Física en 1986.<br />
Un microscopio STM f<strong>un</strong>ciona gracias a <strong>un</strong>a pequeña<br />
p<strong>un</strong>ta metálica que actúa como <strong>un</strong>a sonda que se aproxima<br />
a la superficie que se <strong>de</strong>sea observar. A <strong>un</strong>a distancia<br />
pequeñísima (inferior <strong>al</strong> nanómetro) se establece<br />
<strong>un</strong>a débil corriente eléctrica entre la p<strong>un</strong>ta y la muestra.<br />
Esta corriente, que se <strong>de</strong>be <strong>al</strong> llamado “efecto túnel”<br />
(¡<strong>un</strong> fenómeno cuántico!), varía muy rápidamente a<br />
medida que cambia la separación entre muestra y<br />
p<strong>un</strong>ta. Esta corriente nos permite conocer la topografía<br />
<strong>de</strong> la superficie y <strong>de</strong>terminar las regiones planas, la presencia<br />
<strong>de</strong> esc<strong>al</strong>ones, hoyos, montículos e incluso ver<br />
átomos.<br />
Fotografía <strong>de</strong>l primer<br />
microscopio <strong>de</strong> STM construido<br />
en los laboratorios<br />
<strong>de</strong> IBM en Zürich<br />
Esquema <strong>de</strong> f<strong>un</strong>cionamiento <strong>de</strong> <strong>un</strong> STM<br />
6<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 6 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 7<br />
Uno <strong>de</strong> los secretos que hay <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> <strong>un</strong> microscopio <strong>de</strong><br />
efecto túnel es la posibilidad <strong>de</strong> mover <strong>un</strong>a p<strong>un</strong>ta respecto<br />
<strong>de</strong> <strong>un</strong>a superficie (acercándonos o <strong>al</strong>ejándonos) o<br />
barriendo la misma con precisión inferior <strong>al</strong> nanómetro.<br />
Esto es posible gracias a materi<strong>al</strong>es piezoeléctricos que<br />
son capaces <strong>de</strong> <strong>de</strong>formarse mediante la a<strong>de</strong>cuada aplicación<br />
<strong>de</strong> <strong>un</strong> voltaje.<br />
Gracias <strong>al</strong> nanocontrol han surgido <strong>un</strong>a serie <strong>de</strong> herramientas<br />
que son capaces <strong>de</strong> observar lo que ocurre en<br />
<strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> forma loc<strong>al</strong> y con precisión nanométrica.<br />
Todas estas herramientas se engloban bajo el nombre<br />
genérico <strong>de</strong> SPM (<strong>de</strong>l inglés “scanning probe microscopy”).<br />
Entre las diversas herramientas SPM quizás es el microscopio<br />
<strong>de</strong> fuerzas atómicas (AFM, <strong>de</strong> “atomic force microscopy”)<br />
el que ha tenido más éxito, encontrándose en cientos<br />
<strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong>l m<strong>un</strong>do como <strong>un</strong>a herramienta<br />
imprescindible <strong>de</strong> caracterización. El AFM <strong>de</strong>tecta la fuerza<br />
(la interacción) entre <strong>un</strong>a superficie y <strong>un</strong> p<strong>un</strong>ta que se<br />
encuentra <strong>al</strong> fin<strong>al</strong> <strong>de</strong> <strong>un</strong>a microp<strong>al</strong>anca (“cantilever”).<br />
Cuando la p<strong>al</strong>anca se acerca a la superficie aparecen fuerzas<br />
atractivas (<strong>de</strong> van <strong>de</strong>r Wa<strong>al</strong>s) entre ambas y la p<strong>al</strong>anca<br />
se dobla. Conociendo la distancia que dicha p<strong>al</strong>anca se<br />
flexiona (usando <strong>un</strong> pequeño haz láser) y aplicando la ley<br />
<strong>de</strong> Hooke, po<strong>de</strong>mos conocer el v<strong>al</strong>or <strong>de</strong> la fuerza entre<br />
p<strong>un</strong>ta y muestra. Desplazando la p<strong>al</strong>anquita sobre la<br />
superficie po<strong>de</strong>mos hacer <strong>un</strong> mapa <strong>de</strong> fuerzas.<br />
Como dato <strong>de</strong> interés hay que señ<strong>al</strong>ar que los microscopios<br />
AFM pue<strong>de</strong>n operar en condiciones ambient<strong>al</strong>es<br />
diversas (<strong>al</strong> aire, con diferente humedad, temperatura,…)<br />
lo que les hace muy versátiles. También pue<strong>de</strong>n medir en<br />
líquidos y esto les abre aplicaciones en biología, don<strong>de</strong><br />
pue<strong>de</strong>n observar entes biológicos vivos.<br />
Esquema <strong>de</strong> f<strong>un</strong>cionamiento <strong>de</strong> <strong>un</strong> AFM<br />
Si la p<strong>un</strong>ta ubicada sobre la p<strong>al</strong>anquita es magnética,<br />
entonces <strong>de</strong>tecta señ<strong>al</strong>es magnéticas, como las originadas<br />
en <strong>un</strong> sistema <strong>de</strong> <strong>al</strong>macenamiento magnético, don<strong>de</strong><br />
los bits (0,1) correspon<strong>de</strong>n con orientaciones opuestas <strong>de</strong>l<br />
momento magnético. Esta sonda SPM se <strong>de</strong>nomina<br />
Microscopio <strong>de</strong> Fuerzas Magnéticas (MFM, <strong>de</strong> “magnetic<br />
force microscopy”).<br />
7<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 7 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:31 PÆgina 8<br />
Un microscopio SPM “p<strong>al</strong>pa” la superficie “leyendo” su<br />
topografía <strong>de</strong> la misma manera que los <strong>de</strong>dos <strong>de</strong> <strong>un</strong>a persona<br />
pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>tectar los montículos que forman el <strong>al</strong>fabeto<br />
Braille. De la misma forma que <strong>un</strong>a persona invi<strong>de</strong>nte<br />
<strong>de</strong>be imaginar qué es lo que p<strong>al</strong>pa con sus <strong>de</strong>dos, los<br />
científicos <strong>de</strong>ben reconstruir con <strong>un</strong> potente software los<br />
objetos a partir <strong>de</strong> las señ<strong>al</strong>es que <strong>de</strong>tectan. En el ejercicio<br />
<strong>de</strong> reconstrucción es cuando las bellas imágenes surgen.<br />
Imágenes que para <strong>al</strong>g<strong>un</strong>os son <strong>un</strong> gran h<strong>al</strong>lazgo, <strong>un</strong><br />
paso a<strong>de</strong>lante en el saber, y para otros son <strong>un</strong>a fuente <strong>de</strong><br />
meditación e inspiración. En cu<strong>al</strong>quier caso estas imágenes<br />
nos sirven para enten<strong>de</strong>r como está constituido y<br />
como f<strong>un</strong>ciona el minúsculo m<strong>un</strong>do que nos ro<strong>de</strong>a.<br />
EL FUTURO<br />
Seguramente las herramientas SPM serán protagonistas<br />
<strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la Nanotecnología en el presente siglo.<br />
Este impacto será similar <strong>al</strong> que tuvieron los microscopios<br />
electrónicos en el siglo XX. Sin embargo, las herramientas<br />
SPM no se limitarán a ser "los ojos" <strong>de</strong>l nanom<strong>un</strong>do ya que<br />
también servirán para construir complejos nanomanipuladores<br />
que permitirán ensamblar nanoobjetos y nanodispositivos<br />
con propieda<strong>de</strong>s a medida. Estas herramientas<br />
j<strong>un</strong>to con otras técnicas propias <strong>de</strong> la Nanotecnología<br />
cambiarán los mecanismos <strong>de</strong> producción, las industrias,<br />
los bienes <strong>de</strong> consumo, los hábitos <strong>de</strong> la población, y, en<br />
suma, la sociedad.<br />
Las imágenes fin<strong>al</strong>istas <strong>de</strong>l<br />
concurso SPMAGE07 se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>scargar en la exposición virtu<strong>al</strong><br />
http://www.icmm.csic.es/spmage07<br />
8<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 8 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:32 PÆgina 9<br />
UN VISTAZO AL NANOMUNDO<br />
PREMIOS E IMÁGENES FINALISTAS DEL CONCURSO SPMAGE07<br />
9<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 9 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:32 PÆgina 10<br />
¿COMO VER LA EXPOSICIÓN?:<br />
Cada imagen <strong>de</strong>t<strong>al</strong>la, en su parte inferior, el título,<br />
el autor, la institución y el país. También se<br />
muestra <strong>un</strong>a breve <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong>l sistema estudiado,<br />
la técnica SPM usada y el área <strong>de</strong> interés<br />
o aplicación <strong>de</strong> la investigación re<strong>al</strong>izada.<br />
TITULO DE LA IMAGEN<br />
Autor<br />
Institución (País)<br />
Descripción <strong>de</strong> la imagen<br />
TÉCNICA DE MICROSCOPÍA USADA<br />
ÁREA CIENTÍFICA DE INTERÉS<br />
10<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 10 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:32 PÆgina 11<br />
NANOANILLOS<br />
Andreas Fuhrer<br />
ETH Zürich (Suiza)<br />
Imagen AFM <strong>de</strong> <strong>un</strong>a estructura con forma anular <strong>de</strong><br />
<strong>un</strong>a micra <strong>de</strong> diámetro conectada mediante cuatro termin<strong>al</strong>es.<br />
Todas las líneas (<strong>de</strong> <strong>un</strong>a <strong>al</strong>tura <strong>de</strong> 15 nm ) se<br />
han “dibujado” sobre GaAlAs mediante la técnica litográfica<br />
<strong>de</strong> oxidación loc<strong>al</strong> usando la propia p<strong>un</strong>ta <strong>de</strong>l<br />
microscopio <strong>de</strong> fuerzas atómicas. Este dispositivo permite<br />
observar interesantes efectos cuánticos en el<br />
transporte electrónico, abriendo la puerta a futuros dispositivos<br />
nanoelectrónicos.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN, NANOELECTRÓNICA<br />
Primer Premio<br />
11<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 11 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:32 PÆgina 12<br />
GLÓBULOS ROJOS HUMANOS TRAS TRATA-<br />
MIENTO CON ANTIBIÓTICO<br />
Luciano Paulino Silva<br />
EMBRAPA Recursos Genéticos y Biotecnolgía (Brasil)<br />
Imagen AFM <strong>de</strong> tres glóbulos rojos humanos <strong>de</strong>positados<br />
sobre vidrio <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l tratamiento con filometilina<br />
(<strong>un</strong> péptido antibiótico extraído <strong>de</strong> la piel <strong>de</strong> la rana<br />
mono - Phyllomedusa Hypochondri<strong>al</strong>is). Las regiones<br />
amarillentas muestran como el antibiótico ha dañado<br />
la membrana celular produciendo discontinuida<strong>de</strong>s en<br />
la misma. Esta imagen tiene <strong>un</strong> tamaño <strong>de</strong> 14.5 µm x<br />
14.5 µm. La <strong>al</strong>tura <strong>de</strong> los glóbulos rojos es <strong>al</strong>go menor<br />
<strong>de</strong> 1 µm.<br />
AFM<br />
NANOBIOLOGÍA, NANOMEDICINA<br />
Seg<strong>un</strong>do Premio<br />
12<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 12 25/10/2007 9:40:35
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:33 PÆgina 13<br />
RAÍZ<br />
Konstantin Demi<strong>de</strong>nko<br />
Instituto Leibniz <strong>de</strong> Investigación en Polímeros<br />
(Alemania)<br />
Parte <strong>de</strong> <strong>un</strong>a red <strong>de</strong> moléculas <strong>de</strong> polielectrolito (PE)<br />
absorbidas sobre <strong>un</strong>a superficie hidrofóbica. A<strong>un</strong>que<br />
estas moléculas suelen formar estructuras <strong>al</strong>ineadas,<br />
en <strong>al</strong>g<strong>un</strong>as ocasiones se organizan siguiendo patrones<br />
<strong>de</strong> tipo <strong>de</strong>ndrítico como el que se muestra en la imagen.<br />
Estas moléculas se pue<strong>de</strong>n utilizar como plantillas<br />
para ensamblar estructuras basadas en polímeros<br />
conductores o met<strong>al</strong>es con interés en nanoelectrónica.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN, NANOQUÍMICA<br />
Tercer Premio<br />
13<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 13 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:33 PÆgina 14<br />
“CIRCUITOS INTEGRADOS” DE TIMINA<br />
Cornelius Krull<br />
Universidad Libre <strong>de</strong> Berlín (Alemania)<br />
Esta imagen STM muestra hileras <strong>de</strong> dímeros <strong>de</strong> timina<br />
(nucleobase que se encuentra en el ácido <strong>de</strong>soxirribonucleico,<br />
ADN) formando patrones geométricos<br />
similares a los que se encuentran en las placas <strong>de</strong> los<br />
circuitos integrados. La timina, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la estructura<br />
helicoid<strong>al</strong> <strong>de</strong>l ADN, también pue<strong>de</strong> formar otras<br />
estructuras sobre los substratos a<strong>de</strong>cuados (como<br />
suce<strong>de</strong> en este caso, en el que se emplea la superficie<br />
Ag/Si(111) R3xR3).<br />
STM<br />
NANOFABRICACIÓN, NANOBIOLOGÍA<br />
Cuarto Premio<br />
MARGARITAS DEL NANOMUNDO<br />
Carmen M<strong>un</strong>uera<br />
Instituto <strong>de</strong> Ciencia <strong>de</strong> Materi<strong>al</strong>es <strong>de</strong> Madrid, ICMM -<br />
CSIC (España)<br />
Imagen AFM que muestra <strong>un</strong>a estructura <strong>de</strong> siliciuro<br />
<strong>de</strong> hierro con forma <strong>de</strong> margarita. Dicho motivo ha<br />
sido crecido usando la técnica <strong>de</strong> epitaxia por haces<br />
moleculares (MBE, <strong>de</strong>l inglés “molecular beam epitaxy”)<br />
mediante la <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> átomos <strong>de</strong> hierro<br />
sobre <strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> silicio (substrato que aparece<br />
representado con color ver<strong>de</strong>).<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN<br />
Quinto Premio<br />
UN TRANSPORTADOR MOLECULAR<br />
Leo Gross<br />
Laboratorios <strong>de</strong> IBM en Zurich (Suiza)<br />
Imagen STM <strong>de</strong> 12 nm x 9 nm que muestra <strong>un</strong>a molécula<br />
<strong>de</strong> hexa-tert-butil-hexafenilbenceno que ha sido<br />
manipulada mediante el uso <strong>de</strong> <strong>un</strong>a p<strong>un</strong>ta <strong>de</strong> STM<br />
hasta atrapar dos átomos <strong>de</strong> cobre y formar <strong>un</strong> complejo<br />
molécula-met<strong>al</strong>. Esta molécula pue<strong>de</strong> llegar a<br />
contener hasta 6 átomos <strong>de</strong> cobre, y permite <strong>al</strong>macenar,<br />
transportar y posteriormente liberar dichos átomos<br />
sobre <strong>un</strong>a superficie. La imagen muestra también, en<br />
la parte inferior, <strong>al</strong>g<strong>un</strong>os átomos <strong>de</strong> cobre aislados.<br />
STM<br />
NANOQUÍMICA, NANOMANIPULACIÓN<br />
ANILLOS DE POLIPIRROL<br />
David Cab<strong>al</strong>lero<br />
Laboratori <strong>de</strong> NanoBioEnginyeria <strong>de</strong> la Universitat <strong>de</strong><br />
Barcelona (España)<br />
Anillos <strong>de</strong> polipirrol (Ppy) <strong>de</strong> 2,5 micras <strong>de</strong> diámetro y<br />
400 nm <strong>de</strong> atura obtenidos mediante técnicas <strong>de</strong><br />
estampado. Dicho estampado se produce sobre superficies<br />
<strong>de</strong> oro previamente f<strong>un</strong>cion<strong>al</strong>izadas. Sobre<br />
dichas superficies se <strong>de</strong>fine inici<strong>al</strong>mente <strong>un</strong> patrón <strong>de</strong><br />
tioles usando la técnica <strong>de</strong> impresión por microcontacto<br />
en inmersión (SuCP). Es en estas áreas don<strong>de</strong><br />
crece posteriormente el polipirrol mediante electropolimerización.<br />
Este tipo <strong>de</strong> técnicas permitirá la fabricación<br />
<strong>de</strong> circuitos <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s dimensiones pero fabricados<br />
con componentes nanométricos.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN, NANOQUÍMICA,<br />
NANOLITOGRAFÍA<br />
NANOCRISTALES ICOSAÉDRICOS EN UNA<br />
SUPERFICIE<br />
Fabien Silly<br />
Universidad <strong>de</strong> Oxford (Reino Unido)<br />
Imagen STM <strong>de</strong> diferentes nanocrist<strong>al</strong>es <strong>de</strong> plata que<br />
muestran <strong>un</strong> aspecto icosaédrico. La estructura icosaédrica,<br />
presenta simetrías pentagon<strong>al</strong>es que no<br />
están permitidas en crist<strong>al</strong>ografía clásica. En las imágenes<br />
se muestran distintos icosaedros apoyados<br />
sobre <strong>un</strong> substrato. Los nanocrist<strong>al</strong>es aparecen con<br />
orientaciones diferentes según se apoyen sobre sus<br />
caras, aristas o vértices. En este último caso se manifiesta<br />
con gran belleza la simetría pentagon<strong>al</strong>.<br />
STM<br />
NANOPARTÍCULAS<br />
NANOHILOS<br />
Oliver Bäumchen<br />
Universidad Saarland (Alemania)<br />
Imagen AFM <strong>de</strong> 2 µm x 2 µm que muestra <strong>un</strong>a estructura<br />
<strong>de</strong> nanohilos <strong>de</strong> <strong>un</strong> materi<strong>al</strong> nanocomposite fabricado<br />
a partir <strong>de</strong> <strong>al</strong>uminio y óxido <strong>de</strong> <strong>al</strong>uminio. Dichos<br />
hilos han sido crecidos mediante <strong>de</strong>posición en fase<br />
vapor (PVD) y presentan <strong>un</strong> fuerte carácter hidrofóbico,<br />
como ocurre en el caso <strong>de</strong> las hojas <strong>de</strong>l loto<br />
(Nelumbo Nucifera). Este carácter hidrófobo permite<br />
su utilización como recubrimiento autolimpiable o antivaho.<br />
AFM<br />
NANOMATERIALES, NANOFABRICACIÓN<br />
14<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 14 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:33 PÆgina 15<br />
15<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 15 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:33 PÆgina 16<br />
NANOCLUSTERS SOBRE UNA SUPERFICIE DE<br />
ORO<br />
Jakob Kibsgaard<br />
Universidad <strong>de</strong> Aarhus (Dinamarca)<br />
Imagen STM con resolución atómica (7 nm x 7 nm)<br />
que muestra información <strong>de</strong>t<strong>al</strong>lada <strong>de</strong> dos nanoclusters<br />
(pequeños agrupamientos atómicos) triangulares<br />
<strong>de</strong> MoS2 sobre <strong>un</strong>a superficie Au(111). Estos nanoclusters<br />
han sido usados durante décadas en la industria<br />
petroquímica como cat<strong>al</strong>izadores durante tratamientos<br />
hídricos <strong>de</strong>l petróleo crudo. En particular sirven<br />
para eliminar impurezas como el azufre, disminuyendo<br />
así problemas medioambient<strong>al</strong>es como la lluvia<br />
ácida.<br />
STM<br />
NANOPARTÍCULAS, NANOQUÍMICA<br />
CADENAS DE ORO AUTOENSAMBLADAS SOBRE<br />
SILICIO<br />
Corsin Battaglia<br />
Universidad <strong>de</strong> Neuchâtel (Suiza)<br />
Imagen STM que muestra la topografía <strong>de</strong> <strong>un</strong> conj<strong>un</strong>to<br />
<strong>de</strong> ca<strong>de</strong>nas atómicas <strong>de</strong> oro crecidas or<strong>de</strong>nadamente<br />
sobre <strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> silicio mediante técnicas<br />
<strong>de</strong> autoensamblado molecular, en <strong>un</strong> proceso <strong>de</strong><br />
tipo “bottom-up” (<strong>de</strong> abajo hacia arriba). La separación<br />
entre dos ca<strong>de</strong>nas adyacentes es <strong>de</strong> únicamente 1.5<br />
nm. El autoensamblado <strong>de</strong> átomos y moléculas sobre<br />
superficies bien <strong>de</strong>finidas proporcionará <strong>un</strong>a ruta para<br />
construir <strong>de</strong> forma masiva nanodispositivos <strong>de</strong> interés<br />
en nanoelectrónica.<br />
STM<br />
NANOFABRICACIÓN, AUTOENSAMBLADO,<br />
NANOELECTRÓNICA<br />
ESCHERICHIA COLI CON “PILI” Y FLAGELOS<br />
Ang Li<br />
Universidad Nacion<strong>al</strong> <strong>de</strong> Singapur (Singapur)<br />
Imagen <strong>de</strong> <strong>un</strong>a bacteria Escherichia Coli obtenida<br />
mediante AFM en modo “tapping” (contacto intermitente)<br />
y en ausencia <strong>de</strong> humedad. Se pue<strong>de</strong>n observar<br />
nítidamente estructuras flagelares y los pili (en latín<br />
“cabellos”). El tamaño <strong>de</strong> la célula es <strong>de</strong> aproximadamente<br />
1,9 micras <strong>de</strong> largo por 1 micra <strong>de</strong> ancho. Los<br />
pili y los flagelos tienen anchuras <strong>de</strong> 20 nm y 30 nm,<br />
respectivamente.<br />
AFM<br />
NANOBIOLOGÍA<br />
NANO-”GOFRE”<br />
Javier Bareño<br />
Universidad <strong>de</strong> Illinois en Urbana-Champaign<br />
(Estados Unidos)<br />
La imagen muestra <strong>un</strong>a estructura obtenida mediante<br />
<strong>de</strong>posición <strong>de</strong> nitruro <strong>de</strong> silicio (SiNx) sobre <strong>un</strong>a superficie<br />
(001) <strong>de</strong> nitruro <strong>de</strong> titanio (TiN) <strong>de</strong> 23,6 nm x 20,4<br />
nm. El nitruro <strong>de</strong> silicio <strong>de</strong>positado induce la aparición<br />
(reconstrucción) <strong>de</strong> <strong>un</strong>a m<strong>al</strong>la <strong>de</strong> nanohilos <strong>de</strong> 1 nm<br />
<strong>de</strong> ancho y 0,12 nm <strong>de</strong> <strong>al</strong>tura, siguiendo orientaciones<br />
bien <strong>de</strong>finidas. Estos materi<strong>al</strong>es pue<strong>de</strong>n llegar a poseen<br />
<strong>un</strong>a dureza similar o superior a la <strong>de</strong>l diamante, por<br />
lo que poseen gran interés para aplicaciones industri<strong>al</strong>es.<br />
STM<br />
NANOMATERIALES, NANOFABRICACIÓN, NANOES-<br />
TRUCTURAS<br />
NANORED DE NITRURO DE BORO<br />
Martina Corso<br />
Donostia Internation<strong>al</strong> Physics Centre - DIPC (España)<br />
Imagen STM (10 nm x 10 nm) <strong>de</strong> <strong>un</strong>a nanored hexagon<strong>al</strong><br />
<strong>de</strong> nitruro <strong>de</strong> boro (h-BN) sobre <strong>un</strong>a superficie<br />
(111) <strong>de</strong> rodio. Esta estructura or<strong>de</strong>nada tiene <strong>un</strong>a<br />
periodicidad <strong>de</strong> 3,2 nm. Los poros tienen 2 nm <strong>de</strong> diámetro<br />
y son regiones don<strong>de</strong> dicha capa e-BN está<br />
<strong>un</strong>ida fuertemente <strong>al</strong> sustrato (zonas <strong>de</strong> color anaranjado).<br />
Otras zonas <strong>de</strong> la capa e-BN no están enlazadas<br />
fuertemente <strong>al</strong> substrato (representadas con tonos<br />
amarillos). Estas regiones aparecen por la <strong>de</strong>scomposición<br />
sobre el rodio <strong>de</strong> <strong>un</strong>a molécula precursora<br />
(boracina). Gracias a su estabilidad, esta estructura<br />
pue<strong>de</strong> ser utilizada para llevar a cabo <strong>un</strong>a adsorción<br />
selectiva <strong>de</strong> moléculas.<br />
STM<br />
NANOESTRUCTURAS, AUTOENSAMBLADO<br />
NANOCAPULLOS EN LA OSCURIDAD<br />
Dimas García <strong>de</strong> Oteyza<br />
Instituto Max Planck <strong>de</strong> Investigación en Met<strong>al</strong>es<br />
(Alemania)<br />
La imagen STM muestra <strong>un</strong> área <strong>de</strong> 13 nm x 13 nm<br />
<strong>de</strong> <strong>un</strong>a superficie (111) <strong>de</strong> oro tras la <strong>de</strong>posición simultánea<br />
en proporción 1:1 <strong>de</strong> dos tipos <strong>de</strong> moléculas con<br />
estructura plana: di-in<strong>de</strong>no-perileno (DIP) y ft<strong>al</strong>ocianina<br />
<strong>de</strong> cobre (CuPc). Dicha <strong>de</strong>posición se ha logrado<br />
usando técnicas <strong>de</strong> epitaxia <strong>de</strong> haces moleculares<br />
(MBE). Las moléculas se or<strong>de</strong>nan en hileras <strong>al</strong>ternantes<br />
<strong>de</strong> las dos especies moleculares siguiendo orientaciones<br />
bien <strong>de</strong>finidas.<br />
STM<br />
NANOESTRUCTURAS, AUTOENSAMBLADO<br />
16<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 16 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:34 PÆgina 17<br />
17<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 17 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:34 PÆgina 18<br />
NANOESTRUCTURACIÓN DEL FLUORURO DE<br />
LITIO<br />
Henning Lebius<br />
CIRIL/GANIL (Francia)<br />
Imagen en modo “tapping” (contacto intermitente) <strong>de</strong><br />
<strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> 3 µm x 3 µm <strong>de</strong> <strong>un</strong> monocrist<strong>al</strong> <strong>de</strong><br />
fluoruro <strong>de</strong> litio (LiF) que fue irradiado con iones rápidos<br />
<strong>de</strong> Xe (con energía <strong>de</strong> 90 MeV) con <strong>un</strong> ángulo <strong>de</strong><br />
inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> 90º. Las terrazas planas que están separadas<br />
por esc<strong>al</strong>ones <strong>de</strong> <strong>un</strong>o o varios átomos <strong>de</strong> <strong>al</strong>tura<br />
se pue<strong>de</strong>n ver fácilmente en la imagen. Los iones<br />
penetran en el crist<strong>al</strong> sin formar cráteres, dando lugar<br />
a pequeños montículos <strong>de</strong> pocos nanómetros <strong>de</strong> <strong>al</strong>tura.<br />
Estas estructuras nos permiten estudiar la interacción<br />
<strong>de</strong> iones <strong>de</strong> <strong>al</strong>ta energía con la materia.<br />
AFM<br />
NANOESTRUCTURAS, NANOFABRICACIÓN<br />
BUTTERFLOWER<br />
Beatriz Pérez-García<br />
Universidad <strong>de</strong> Murcia (España)<br />
Esta imagen se ha obtenido combinando dos imágenes<br />
adquiridas mediante AFM. La imagen que representa<br />
la flor se ha obtenido f<strong>un</strong>diendo <strong>de</strong> manera controlada<br />
<strong>un</strong>a nano-columna <strong>de</strong> óxido <strong>de</strong> zinc (ZnO)<br />
mediante la técnica c-SFS (<strong>de</strong>l inglés “conducting<br />
scanning force spectroscopy”). La imagen que representa<br />
la mariposa es parte <strong>de</strong> <strong>un</strong>a estructura laminar<br />
<strong>de</strong> poli-3-octiltiofeno (P3OT), <strong>un</strong> polímero conductor<br />
usado en la fabricación <strong>de</strong> células solares orgánicas.<br />
La mezcla <strong>de</strong> estas dos imágenes representa <strong>un</strong>a confusa<br />
mariposa atraída por <strong>un</strong>a flor.<br />
AFM<br />
NANOESTRUCTURAS, NANOELECTRÓNICA,<br />
NANOFOTÓNICA<br />
PUESTA DE SOL EN UNA SABANA DE ARN<br />
Elena López Elvira<br />
Universidad <strong>de</strong> Murcia (España)<br />
Imagen que representa <strong>un</strong>a puesta <strong>de</strong> sol en <strong>un</strong>a<br />
“sabana” <strong>de</strong> ácido ribonucleico (ARN) obtenida combinando<br />
dos imágenes AFM. La primera imagen ha sido<br />
obtenida mediante litografía <strong>de</strong> oxidación loc<strong>al</strong> sobre<br />
<strong>un</strong> sustrato <strong>de</strong> silicio y representa <strong>un</strong>a jirafa aproximándose<br />
a <strong>un</strong> árbol mientras el sol se pone en <strong>un</strong><br />
horizonte don<strong>de</strong> flotan <strong>al</strong>g<strong>un</strong>as nubes. La seg<strong>un</strong>da<br />
imagen representa tanto la vegetación como la piel <strong>de</strong><br />
la jirafa y se correspon<strong>de</strong> con <strong>un</strong> conj<strong>un</strong>to <strong>de</strong> islas <strong>de</strong><br />
ARN sobre grafito.<br />
AFM<br />
NANOLITOGRAFÍA, NANOFABRICACIÓN<br />
CRÁTER EN ZAFIRO OBTENIDO MEDIANTE<br />
ABLACIÓN LASER<br />
Scott MacLaren<br />
Universidad <strong>de</strong> Illinois en Urbana-Champaign (Estados<br />
Unidos)<br />
Cráter producido en <strong>un</strong> substrato <strong>de</strong> zafiro mediante el<br />
impacto <strong>de</strong> <strong>un</strong> pulso <strong>de</strong> <strong>un</strong> láser <strong>de</strong> femtoseg<strong>un</strong>do.<br />
Los esc<strong>al</strong>ones <strong>de</strong> la superficie tienen 0,3 nm <strong>de</strong> <strong>al</strong>tura.<br />
AFM<br />
NANOLITOGRAFÍA, NANOFABRICACIÓN<br />
¡ECHANDO UN VISTAZO AL ESPACIO<br />
RECÍPROCO!<br />
Miguel Moreno Ugeda<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid (España)<br />
Esta imagen se ha obtenido <strong>de</strong> la combinación <strong>de</strong> dos<br />
imágenes diferentes. Por <strong>un</strong> lado nos muestra (en azul<br />
y amarillo) la fase 3x3 <strong>de</strong>l sistema Sn/Ge(111) adquirida<br />
mediante STM a <strong>un</strong>a temperatura <strong>de</strong> 80K. Aparece<br />
<strong>de</strong> forma superpuesta la imagen <strong>de</strong> la transformada<br />
rápida <strong>de</strong> Fourier (FFT) <strong>de</strong> la topografía superfici<strong>al</strong><br />
(picos afilados en color rojo y blanco). La transformada<br />
<strong>de</strong> Fourier permite i<strong>de</strong>ntificar dos periodicida<strong>de</strong>s<br />
diferentes, la (R3xR3)30º (pico rojos) y las 3x3 (picos<br />
blancos). Esta imagen ilustra la capacidad <strong>de</strong> las técnicas<br />
SPM para obtener información sobre las superficies.<br />
STM<br />
CIENCIA DE SUPERFICIES<br />
CÍRCULO DE ÁTOMOS DE BROMO SOBRE SILICIO<br />
Se<strong>un</strong>g Y<strong>un</strong> Yang<br />
Universidad <strong>de</strong> Toronto (Canadá)<br />
Doce átomos <strong>de</strong> bromo han sido “impresos” sobre <strong>un</strong>a<br />
superficie (111)-(7x7) <strong>de</strong> silicio. Para obtener esta<br />
estructura se han adsorbido sobre dicho sustrato doce<br />
moléculas <strong>de</strong> metil-bromuro a 50K. Mediante iluminación<br />
<strong>de</strong> <strong>un</strong> laser ultravioleta (UV) estas moléculas se<br />
disocian <strong>de</strong>jando los átomos <strong>de</strong> bromo fuertemente<br />
ligados a la superficie <strong>de</strong> silicio formando <strong>un</strong> círculo<br />
que es estable hasta 250 ºC.<br />
STM<br />
NANOFABRICACIÓN<br />
18<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 18 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:35 PÆgina 19<br />
19<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 19 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:35 PÆgina 20<br />
ESTRUCTURAS MACROPOROSAS DE ADN<br />
Yujie Ma<br />
Universidad <strong>de</strong> Twente (Holanda)<br />
La imagen muestra <strong>un</strong>a arquitectura macroporosa formada<br />
por el autoensamblado <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> ácido<br />
<strong>de</strong>soxirribonucleico (ADN) y poli-cationes <strong>de</strong><br />
poli(ferrocenilsilano) (PFS). En este sistema, las cargas<br />
negativas <strong>de</strong> las ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> ADN se utilizan para<br />
estabilizar las <strong>un</strong>ida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> PFS que están cargadas<br />
positivamente. En la figura, los poros mayores tienen<br />
tamaños <strong>de</strong> 300-350 nm. Este tipo <strong>de</strong> fabricación<br />
“bottom-up” permite diseñar estructuras macroporosas<br />
3D que exhiben bio-compatibilidad (por la presencia<br />
<strong>de</strong> ADN) y fuerte actividad redox (por la presencia <strong>de</strong><br />
PFS). Estos materi<strong>al</strong>es tienen potenci<strong>al</strong> aplicación<br />
como mol<strong>de</strong>s <strong>de</strong> nuevos materi<strong>al</strong>es y para liberación<br />
controlada <strong>de</strong> fármacos.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN, NANOMEDICINA<br />
NEVADA<br />
Viatcheslav Gruz<strong>de</strong>v<br />
Instituto Leibniz <strong>de</strong> Investigación en Polímeros<br />
(Alemania)<br />
Imagen <strong>de</strong> <strong>un</strong>a lámina <strong>de</strong> PGMA/PS don<strong>de</strong> se observa<br />
separación <strong>de</strong> fases entre poliestireno (PS) y<br />
poli(glicidilmetacrilato) (PGMA). La solución<br />
PGMA/PS fue <strong>de</strong>positada mediante “spincoating”<br />
(recubrimiento rotacion<strong>al</strong>) sobre <strong>un</strong>a oblea <strong>de</strong> silicio.<br />
Debido a que ambos polímeros son inmiscibles, la<br />
lámina <strong>de</strong> PGMA/PS sufre <strong>de</strong> forma espontánea <strong>un</strong>a<br />
separación <strong>de</strong> fases apareciendo islas <strong>de</strong> PGMA<br />
ro<strong>de</strong>adas <strong>de</strong> <strong>un</strong>a red <strong>de</strong> PS.<br />
AFM<br />
NANOESTRUCTURAS, NANOFABRICACIÓN<br />
NANOTREBOL<br />
Lorena Welte Hid<strong>al</strong>go<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid (España)<br />
La microscopía AFM se ha convertido en <strong>un</strong>a herramienta<br />
muy eficiente para observar moléculas <strong>de</strong>positadas<br />
sobre superficies y los cambios posteriores inducidos<br />
por factores externos (mecánicos, ópticos, eléctricos,<br />
etc.). La imagen muestra fibras obtenidas tras el<br />
tratamiento con ultrasonidos <strong>de</strong> <strong>un</strong> cluster (pequeño<br />
aglomerado atómico) <strong>de</strong> bismuto <strong>de</strong> 2 nm <strong>de</strong> <strong>al</strong>to.<br />
AFM<br />
NANOESTRUCTURAS<br />
NANOPALOMAS<br />
Claudia Haensch<br />
Universidad <strong>de</strong> Nanotecnología <strong>de</strong> Eindhoven<br />
(Holanda)<br />
Imagen <strong>de</strong> fricción <strong>de</strong> <strong>un</strong>a monocapa <strong>de</strong> exa<strong>de</strong>cilo que<br />
ha sido estampado sobre <strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> silicio<br />
mediante técnicas <strong>de</strong> electro-oxidación. Como plantilla<br />
se ha utilizado <strong>un</strong> motivo extraído <strong>de</strong> <strong>un</strong>a obra <strong>de</strong> M.C<br />
Escher. Para lograr contraste en la fricción se aplica<br />
loc<strong>al</strong>mente <strong>un</strong> voltaje a <strong>un</strong>a monocapa <strong>de</strong> <strong>al</strong>quilatos<br />
inici<strong>al</strong>mente <strong>de</strong>positada en silicio, transformando los<br />
grupos termin<strong>al</strong>es metilo en grupos <strong>de</strong> tipo ácido carboxílico.<br />
Las herramientas SPM pue<strong>de</strong>n caracterizar la<br />
fricción a esc<strong>al</strong>a loc<strong>al</strong>, lo que les confiere gran utilidad<br />
para el estudio <strong>de</strong> materi<strong>al</strong>es <strong>de</strong> utilidad industri<strong>al</strong>.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN, FRICCIÓN<br />
C60 ATRAPADO EN UNA RED NANOPOROSA<br />
Meike Stöhr<br />
Universidad <strong>de</strong> Basilea (Suiza)<br />
La imagen obtenida por STM (13 nm x 13 nm) muestra<br />
dímeros y trímeros <strong>de</strong> moléculas <strong>de</strong> C60 atrapadas<br />
en <strong>un</strong>a estructura porosa <strong>de</strong> tipo pan<strong>al</strong> fabricada con<br />
<strong>un</strong> <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong>l perileno (DPDI). La red se forma<br />
mediante <strong>de</strong>shidrogenación térmica <strong>de</strong> DPDI en <strong>un</strong>a<br />
superficie (111) <strong>de</strong> cobre. La estructura regular presenta<br />
gran estabilidad térmica (por encima <strong>de</strong> los<br />
300ºC). Los agujeros hexagon<strong>al</strong>es <strong>de</strong> dicha red proporcionan<br />
sitios don<strong>de</strong> <strong>de</strong>positar y fijar otras moléculas.<br />
STM<br />
NANOFABRICACIÓN, NANOESTRUCTURAS,<br />
FULLERENOS<br />
PUESTA DE SOL DE CARAMELO<br />
Oliver Hekele<br />
Universidad Tecnológica <strong>de</strong> Viena (Austria)<br />
Esta imagen adquirida mediante técnicas <strong>de</strong> AFM<br />
muestra <strong>un</strong> estructura hecha con azúcar. El objetivo<br />
inici<strong>al</strong> <strong>de</strong> la investigación era observar <strong>un</strong> virus <strong>de</strong> tipo<br />
bacteriófago que suele encontrarse en nutrientes que<br />
contienen azúcar. La muestra fue <strong>de</strong>shidratada durante<br />
<strong>un</strong>os pocos minutos permitiendo la crist<strong>al</strong>ización <strong>de</strong>l<br />
azúcar y la aparición <strong>de</strong> <strong>un</strong>a estructura ramificada. El<br />
p<strong>un</strong>to amarillento <strong>de</strong> la imagen correspon<strong>de</strong> a <strong>un</strong>a<br />
estructura contaminante <strong>de</strong> origen <strong>de</strong>sconocido.<br />
AFM<br />
NANOESTRUCTURAS, NANOBIOLOGÍA<br />
20<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 20 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:36 PÆgina 21<br />
21<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 21 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:36 PÆgina 22<br />
ERITROCITO BAJO TENSIÓN<br />
João Fernan<strong>de</strong>s<br />
Escuela <strong>Superior</strong> <strong>de</strong> Biotecnología (Portug<strong>al</strong>)<br />
Estructura <strong>de</strong> <strong>un</strong> glóbulo rojo humano (eritrocito) tras<br />
ser incubado en <strong>un</strong>a solución que contenía cito-oligosacáridos.<br />
La superficie <strong>de</strong> la célula está recubierta <strong>de</strong><br />
cito-oligosacáridos y <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> clusters<br />
(agrupamientos <strong>de</strong> moléculas) no observados<br />
habitu<strong>al</strong>mente, y con posible origen proteico (hemoglobina<br />
enlazada en la membrana celular). Alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong><br />
la célula aparecen varios crist<strong>al</strong>es <strong>de</strong> s<strong>al</strong> mezclados<br />
con fragmentos <strong>de</strong> cito-oligosacárido.<br />
AFM<br />
NANOBIOLOGÍA<br />
LOCALIZACIÓN DE ORBITALES MOLECULARES<br />
CON UN STM<br />
Daniel Wegner<br />
Universidad <strong>de</strong> C<strong>al</strong>ifornia - Berkeley (Estados Unidos)<br />
Esta imagen <strong>de</strong> STM <strong>de</strong> 5 nm x 5 nm muestra el mapa<br />
espaci<strong>al</strong> <strong>de</strong> los orbit<strong>al</strong>es moleculares ocupados con<br />
mayor energía (HOMO) <strong>de</strong> moléculas <strong>de</strong> tetra-cianoetileno<br />
(TCNE, C2(CN)4) <strong>de</strong>positadas sobre <strong>un</strong>a<br />
superficie (100) <strong>de</strong> plata. La imagen fue obtenida a<br />
7K. Las moléculas pue<strong>de</strong>n mostrar dos orientaciones<br />
diferentes, reflejando la simetría cuadrada <strong>de</strong>l substrato.<br />
Se observan zonas nod<strong>al</strong>es (<strong>de</strong> poca <strong>de</strong>nsidad<br />
electrónica) sobre los enlaces dobles carbono-carbono<br />
y sobre el triple enlace carbono-nitrógeno, indicando<br />
su carácter no enlazante. De esta y otras consi<strong>de</strong>raciones<br />
teóricas se pue<strong>de</strong> concluir que la molécula<br />
TCNE sobre Ag (100) está cargada negativamente.<br />
STM<br />
NANOQUÍMICA, CIENCIA DE SUPERFICIES<br />
ADN SUPERENROLLADO DE FORMA TOROIDAL<br />
Jozef Adamcik<br />
Escuela Politécnica Fe<strong>de</strong>r<strong>al</strong> <strong>de</strong> Lausana - EPFL<br />
(Suiza)<br />
Imagen AFM <strong>de</strong> la doble hélice <strong>de</strong> ácido <strong>de</strong>soxirribonucleico<br />
(ADN) super-enrollada en presencia <strong>de</strong> da<strong>un</strong>orubicina,<br />
<strong>un</strong>a antraciclina ampliamente usada en el<br />
tratamiento contra el cáncer. Se pue<strong>de</strong>n observar<br />
moléculas <strong>de</strong> ADN superenrolladas tanto formando<br />
estructuras toroid<strong>al</strong>es como plectonémicas (en las que<br />
<strong>un</strong>a molécula se enrolla <strong>al</strong>re<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> otra).<br />
AFM<br />
NANOBIOLOGÍA<br />
FANTASÍA<br />
Rodrigo González Prieto<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid (España)<br />
Los polímeros MMX son <strong>un</strong> tipo <strong>de</strong> polímeros <strong>de</strong> coordinación<br />
formados por sub<strong>un</strong>ida<strong>de</strong>s dimetálicas enlazadas<br />
mediante h<strong>al</strong>uros (Cl, Br, o I). Este tipo <strong>de</strong> compuestos<br />
es muy atractivo <strong>de</strong>bido a sus propieda<strong>de</strong>s<br />
físico-químicas (magnetismo, conducción eléctrica,<br />
etc). En el caso que aquí se muestra, los especímenes<br />
<strong>de</strong> MMX fueron <strong>de</strong>positados sobre <strong>un</strong>a superficie<br />
<strong>de</strong> grafito pirolítico <strong>al</strong>tamente orientado (HPOG). En la<br />
imagen se muestra como las ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> polímero se<br />
superponen dando lugar a <strong>un</strong>a topografía bastante<br />
peculiar.<br />
AFM<br />
NANOPOLÍMEROS, NANOMATERIALES<br />
NANOREDES DE CARBONO<br />
David Martínez<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid (España)<br />
Esta imagen AFM <strong>de</strong> 1 µm x 1 µm muestra cinco<br />
nanotubos <strong>de</strong> carbono <strong>de</strong> <strong>un</strong>a sola pared (SWCNT,<br />
“single w<strong>al</strong>led carbon nanotubes”) (color rojo) que se<br />
cruzan entre sí. Los nanotubos <strong>de</strong> carbono fueron<br />
<strong>de</strong>positados sobre <strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> óxido <strong>de</strong> silicio<br />
(en color azul). Los datos fueron tomados en condiciones<br />
norm<strong>al</strong>es <strong>de</strong> laboratorio usando microscopía <strong>de</strong><br />
fuerzas en modo dinámico.<br />
AFM<br />
NANOTUBOS DE CARBONO, NANOFABRICACIÓN,<br />
NANOELECTRÓNICA<br />
CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE NANOTUBOS DE<br />
CARBONO<br />
Miguel Ángel Fernán<strong>de</strong>z Vin<strong>de</strong>l<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid (España)<br />
Imagen que muestra <strong>un</strong> paisaje <strong>de</strong> nanotubos <strong>de</strong> carbono<br />
<strong>de</strong> <strong>un</strong>a sola pared (SWCNT) <strong>de</strong>positados sobre<br />
silicio mediante la técnica <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición química en<br />
fase vapor (CVD). Estos nanotubos pue<strong>de</strong>n ser nanomanipulados<br />
y transportados a otra superficie (como,<br />
por ejemplo, grafito <strong>de</strong>l tipo HOPG) sin sufrir cambios<br />
apreciables en sus propieda<strong>de</strong>s.<br />
AFM<br />
NANOTUBOS DE CARBONO, NANOMANIPULACIÓN<br />
22<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 22 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:37 PÆgina 23<br />
23<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 23 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:37 PÆgina 24<br />
REDES DE NANOPARTÍCULAS DE ORO AUTOEN-<br />
SAMBLADAS SOBRE DE SILICIO<br />
Adam Sweetman<br />
Universidad <strong>de</strong> Nottingham (Reino Unido)<br />
La imagen muestra <strong>un</strong>a m<strong>al</strong>la <strong>de</strong> nanopartículas <strong>de</strong><br />
oro recubiertas <strong>de</strong> tioles sobre <strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> silicio.<br />
Mediante técnicas <strong>de</strong> litografía se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>terminar<br />
las regiones en las que don<strong>de</strong> más o menos partículas<br />
<strong>de</strong> oro se <strong>de</strong>positan sobre la superficie (<strong>un</strong>a región<br />
triangular en este caso), dando lugar a diferentes<br />
tamaños <strong>de</strong> las oqueda<strong>de</strong>s que aparecen en la red.<br />
AFM<br />
NANOPARTÍCULAS, AUTOENSAMBLADO,<br />
NANOLITOGRAFÍA<br />
REDES MULTIESCALA DE NANOPARTICULAS DE<br />
ORO SOBRE SILICIO<br />
Mathew Bl<strong>un</strong>t<br />
Universidad <strong>de</strong> Nottingham (Reino Unido)<br />
La imagen muestra <strong>un</strong>a m<strong>al</strong>la <strong>de</strong> nanopartículas <strong>de</strong><br />
oro cuya superficie se ha recubierto con moléculas <strong>de</strong><br />
tioles. La m<strong>al</strong>la se ha formado sobre <strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong><br />
silicio recubierta <strong>de</strong> hidrógeno. Las re<strong>de</strong>s formadas<br />
presentan muchas esc<strong>al</strong>as, mostrando similitud con<br />
otras estructuras que se dan en la natur<strong>al</strong>eza.<br />
AFM<br />
NANOPARTÍCULAS, AUTOENSAMBLADO,<br />
NANOLITOGRAFÍA<br />
AUTOENSAMBLADO COLOIDAL DE DOS COMPO-<br />
NENTES<br />
Saju Pillai<br />
Universidad <strong>de</strong> Aarhus (Dinamarca)<br />
Imagen tridimension<strong>al</strong> <strong>de</strong> AFM <strong>de</strong> la topografía <strong>de</strong> <strong>un</strong><br />
patrón formado por <strong>un</strong> sistema coloid<strong>al</strong> <strong>de</strong> dos componentes:<br />
nanopartículas <strong>de</strong> poliestireno (PS) <strong>de</strong> 60 nm<br />
y 350 nm (con <strong>un</strong>a relación <strong>de</strong> concentraciones 50:1).<br />
La superficie utilizada es <strong>un</strong> cubre-muestras <strong>de</strong> vidrio<br />
modificado con octa<strong>de</strong>cil triclorosilano (OTS) que le<br />
confiere <strong>al</strong> sustrato <strong>un</strong> carácter hidrofóbico.<br />
AFM<br />
NANOPARTÍCULAS, AUTOENSAMBLADO<br />
FLORES MAGNÉTICAS<br />
Marina Temiryazeva<br />
Instituto <strong>de</strong> Radioingeniería y Electrónica (Rusia)<br />
Imagen MFM <strong>de</strong> <strong>un</strong>a película <strong>de</strong> granate <strong>de</strong> itrio hierro<br />
(YIG) mostrando suaves variaciones <strong>de</strong> los parámetros<br />
magnéticos a lo largo <strong>de</strong>l espesor <strong>de</strong> la película.<br />
Las estructuras observadas se asocian con distorsiones<br />
<strong>de</strong> los dominios magnéticos originadas por la presencia<br />
<strong>de</strong> la superficie. Estos materi<strong>al</strong>es son muy interesantes<br />
para <strong>de</strong>sarrollar <strong>un</strong>a nueva tecnología <strong>de</strong><br />
procesado <strong>de</strong> señ<strong>al</strong>es en el rango <strong>de</strong> las microondas.<br />
MFM<br />
NANOMAGNETISMO<br />
ALGAS MAGNÉTICAS<br />
Alexei Temiryazev<br />
Instituto <strong>de</strong> Radioingeniería y Electrónica (Rusia)<br />
Imagen MFM <strong>de</strong> <strong>un</strong>a película <strong>de</strong> granate <strong>de</strong> itrio hierro<br />
(YIG) mostrando suaves variaciones <strong>de</strong> los parámetros<br />
magnéticos a lo largo <strong>de</strong>l espesor <strong>de</strong> la película.<br />
Las estructuras observadas se asocian con distorsiones<br />
<strong>de</strong> los dominios magnéticos originadas por la presencia<br />
<strong>de</strong> la superficie. Estos materi<strong>al</strong>es son muy interesantes<br />
para <strong>de</strong>sarrollar <strong>un</strong>a nueva tecnología <strong>de</strong><br />
procesado <strong>de</strong> señ<strong>al</strong>es en el rango <strong>de</strong> las microondas.<br />
MFM<br />
NANOMAGNETISMO<br />
FLUJO DE INFORMACIÓN<br />
Hans U. Danzebrink<br />
Instituto Nacion<strong>al</strong> <strong>de</strong> Técnicas Físicas - PTB<br />
(Alemania)<br />
Imagen AFM (15 µm x 15 µm) mostrando la topografía<br />
<strong>de</strong> dos pistas <strong>de</strong> <strong>un</strong> circuito integrado.<br />
AFM<br />
NANOELECTRÓNICA, METROLOGÍA<br />
24<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 24 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:38 PÆgina 25<br />
25<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 25 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:38 PÆgina 26<br />
EMISIÓN DE CARGA DESDE UN NANOTUBO DE<br />
CARBONO<br />
Mariusz Zdrojek<br />
Universidad <strong>de</strong> Tecnología <strong>de</strong> Varsovia (Polonia)<br />
Imagen obtenida usando Microscopía <strong>de</strong> Fuerzas<br />
Electrostáticas (EFM) <strong>de</strong> <strong>un</strong> nanotubo <strong>de</strong> carbono <strong>de</strong><br />
18 nm <strong>de</strong> diámetro tras <strong>un</strong> experimento <strong>de</strong> inyección<br />
<strong>de</strong> electrones. Dicho nanotubo <strong>de</strong> carbono está formado<br />
por múltiples capas (MWCNT, “múltiple w<strong>al</strong>l carbon<br />
nanotube). El h<strong>al</strong>o brillante que se observa en el extremo<br />
<strong>de</strong>l nanotubo se <strong>de</strong>be a la emisión <strong>de</strong> cargas<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la terminación <strong>de</strong>l nanotubo. La región ya <strong>de</strong>scargada<br />
<strong>de</strong>l nanotubo aparece como <strong>un</strong>a región oscura.<br />
OTRAS<br />
NANOTUBOS DE CARBONO, NANOELECTRÓNICA<br />
CARAMELO<br />
Nora González Lak<strong>un</strong>za<br />
Universidad <strong>de</strong>l País Vasco (España)<br />
Imagen que muestra la <strong>de</strong>nsidad electrónica <strong>de</strong> <strong>un</strong>a<br />
molécula <strong>de</strong> benzodiguanamina (BDG) adsorbida<br />
sobre <strong>un</strong>a superficie (111) <strong>de</strong> oro. Dicha <strong>de</strong>nsidad fue<br />
c<strong>al</strong>culada teóricamente usando la Teoría <strong>de</strong><br />
F<strong>un</strong>cion<strong>al</strong>es <strong>de</strong> la Densidad (DFT). La imagen teórica<br />
STM muestra <strong>un</strong>a estructura característica en forma<br />
<strong>de</strong> caramelo similar a la observada en los experimentos.<br />
SIMULACIÓN<br />
TEORÍA, CIENCIA DE SUPERFICIES<br />
FULLERENO<br />
Jens Hauschild<br />
Universidad Libre <strong>de</strong> Berlín (Alemania)<br />
Imagen <strong>de</strong> AFM que muestra <strong>un</strong> dibujo <strong>de</strong> <strong>un</strong> fullereno<br />
re<strong>al</strong>izado sobre silicio mediante técnicas <strong>de</strong> oxidación<br />
loc<strong>al</strong> anódica.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN, LITOGRAFÍA<br />
MONTAÑAS DE COLÁGENO<br />
Claudio Can<strong>al</strong>e<br />
Universidad <strong>de</strong> Génova (It<strong>al</strong>ia)<br />
Imagen topográfica obtenida mediante AFM <strong>de</strong> fibrillas<br />
amiloi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ß2-microglobulina que emergen <strong>de</strong> <strong>un</strong>a<br />
fibra <strong>de</strong> colágeno. El materi<strong>al</strong> fue obtenido <strong>de</strong> la cabeza<br />
<strong>de</strong>l fémur <strong>de</strong> <strong>un</strong> paciente <strong>de</strong> diálisis afectado por<br />
amiloidosis. La amiloidosis es <strong>un</strong>a enfermedad en la<br />
que la amiloi<strong>de</strong>, <strong>un</strong>a proteína que norm<strong>al</strong>mente no<br />
está presente en el cuerpo, se acumula en varios tejidos.<br />
AFM<br />
NANOBIOTECNOLOGÍA, NANOMEDICINA<br />
26<br />
BOSQUE CUÁNTICO<br />
Thorsten Dziomba<br />
Instituto Nacion<strong>al</strong> <strong>de</strong> Técnicas Físicas - PTB<br />
(Alemania)<br />
Esta imagen muestra <strong>un</strong>a distribución <strong>de</strong> p<strong>un</strong>tos cuánticos<br />
<strong>de</strong> siliciuro <strong>de</strong> germanio (GeSi) crecidos sobre <strong>un</strong><br />
sustrato <strong>de</strong> silicio. El diámetro típico <strong>de</strong> cada p<strong>un</strong>to<br />
cuántico es <strong>de</strong> aproximadamente 70 nm, mientras<br />
que su <strong>al</strong>tura es <strong>de</strong> <strong>un</strong>os 15 nm.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN, NANOELECTRÓNICA<br />
MOLÉCULA DEPOSITADA SOBRE UNA MONOCA-<br />
PA AUTOENSAMBLADA<br />
R<strong>al</strong>f Thomas Weitz<br />
Instituto Max Planck <strong>de</strong> Investigación en Estado Sólido<br />
(Alemania)<br />
Esta imagen muestra islas <strong>de</strong> moléculas orgánicas<br />
(diimidas carboxílicas) que se utilizan para fabricar<br />
transistores <strong>de</strong> capa <strong>de</strong>lgada <strong>de</strong> materi<strong>al</strong> orgánico.<br />
Dichos transistores están basados en efecto campo<br />
multican<strong>al</strong>. La molécula usada es <strong>un</strong>a diimida que<br />
posee <strong>un</strong> extremo f<strong>un</strong>cion<strong>al</strong>izado. Las moléculas son<br />
<strong>de</strong>positadas en vacío sobre <strong>un</strong> substrato previamente<br />
f<strong>un</strong>cion<strong>al</strong>izado que se mantuvo a 140 ºC durante el<br />
proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición, <strong>de</strong> forma que las moléculas<br />
tienen gran movilidad y forman islas. Los esc<strong>al</strong>ones<br />
moleculares que se disciernen en la imagen tienen<br />
<strong>un</strong>os 2 nm <strong>de</strong> <strong>al</strong>tura.<br />
AFM<br />
AUTOENSAMBLADO, NANOFABRICACIÓN,<br />
NANOELECTRÓNICA<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 26 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:39 PÆgina 27<br />
27<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 27 25/10/2007 9:40:36
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:39 PÆgina 28<br />
SUEÑOS ELECTRÓNICOS MICROBIANOS<br />
Abraham Esteve<br />
Instituto Nacion<strong>al</strong> <strong>de</strong> Técnica Aeroespaci<strong>al</strong> - INTA<br />
(Madrid)<br />
Imagen AFM <strong>de</strong> 6 µm x 6 µm obtenida en modo “tapping”<br />
<strong>de</strong> <strong>un</strong>a bacteria Geobacter Sulfurreducens ubicada<br />
sobre <strong>un</strong>a superficie <strong>de</strong> grafito. El género<br />
Geobacter está formado por especies que poseen respiración<br />
bacteriana anaeróbica y que son capaces <strong>de</strong><br />
oxidar compuestos orgánicos y met<strong>al</strong>es, usando óxido<br />
<strong>de</strong> hierro u otros met<strong>al</strong>es <strong>de</strong> su entorno como aceptores<br />
<strong>de</strong> electrones. En combinación con los electrodos<br />
<strong>de</strong> grafito, las bacterias Geobacter podrían actuar<br />
como <strong>un</strong>a batería natur<strong>al</strong>.<br />
AFM<br />
NANOBIOLOGÍA, NANOELECTÓNICA, ENERGÍA<br />
CIANOBACTERIA<br />
Simon Connell<br />
Universidad <strong>de</strong> Leeds (Reino Unido)<br />
Imagen <strong>de</strong> <strong>un</strong>a cianobacteria, la Anabaena Flos-<br />
Aquae, <strong>de</strong>positada sobre <strong>un</strong>a placa <strong>de</strong> vidrio. La imagen<br />
tiene <strong>un</strong> tamaño <strong>de</strong> 15 µm x 15 µm y <strong>un</strong>a esc<strong>al</strong>a<br />
esc<strong>al</strong>a vertic<strong>al</strong> (eje z) <strong>de</strong> 2 µm. La imagen combina<br />
tanto los datos <strong>de</strong> topografía como los <strong>de</strong> fase,<br />
<strong>de</strong>mostrando la versatilidad <strong>de</strong> la técnica AFM.<br />
AFM<br />
NANOBIOLOGÍA<br />
FUNCIONES DE ONDA DE ACEPTORES EN ARSE-<br />
NIURO DE GALIO<br />
Jean-Christophe Girard<br />
CNRS (Francia)<br />
Esta imagen STM muestra <strong>un</strong>a superficie (110) <strong>de</strong><br />
arseniuro <strong>de</strong> g<strong>al</strong>io (GaAs) crecida mediante técnicas<br />
<strong>de</strong> epitaxia <strong>de</strong> haces moleculares (MBE). La imagen<br />
se ha obtenido en condiciones <strong>de</strong> ultra-<strong>al</strong>to vacío<br />
(UHV) a <strong>un</strong>a temperatura <strong>de</strong> 77K. La estructura triangular<br />
correspon<strong>de</strong> a la presencia <strong>de</strong> berilio mientras<br />
que la estructura con forma <strong>de</strong> “pajarita” está asociada<br />
<strong>al</strong> manganeso. Ambos elementos se usan como<br />
dopantes y confieren <strong>al</strong> materi<strong>al</strong> interesantes propieda<strong>de</strong>s<br />
como semiconductor magnético.<br />
STM<br />
NANOMAGNETISMO, NANOELECTRÓNICA<br />
UNA PLAYA EN LA NANOESCALA<br />
Iñaki Silanes<br />
Donostia Internation<strong>al</strong> Physics Centre - DIPC (España)<br />
Imagen que muestra <strong>un</strong>a monocapa autoensamblada<br />
<strong>de</strong> moléculas <strong>de</strong> benzodiguanamina (BDG) (región<br />
superior) <strong>al</strong> bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>un</strong>a terraza <strong>de</strong> la superficie (111)<br />
<strong>de</strong>l oro (región inferior azulada). Las arenas <strong>de</strong> BDG<br />
son bañadas por el sol, mientras que el mar azul<br />
ondulante nos invita a nadar.<br />
STM<br />
AUTOENSAMBLADO, CIENCIA DE SUPERFICIES<br />
DENDRITAS AUTOENSAMBLADAS DE ÓXIDO DE<br />
POLIETILENO<br />
Graziano Magnano<br />
Universidad <strong>de</strong> Nottingham (Reino Unido)<br />
Esta imagen AFM muestra <strong>un</strong>a ca<strong>de</strong>na larga <strong>de</strong> óxido<br />
<strong>de</strong> polietileno (PEO) directamente <strong>de</strong>positada sobre<br />
<strong>un</strong> substrato <strong>de</strong> silicio usando la técnica <strong>de</strong> ionización<br />
mediante “electrospray” en condiciones <strong>de</strong> <strong>al</strong>to vacío.<br />
La ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> PEO forma estructuras <strong>de</strong>ndríticas similares<br />
a las que forma en invierno la escarcha sobre las<br />
ventanas. Esta imagen sirve para ilustrar las ventajas<br />
<strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> electrospray para <strong>de</strong>positar moléculas<br />
en superficies.<br />
AFM<br />
NANOFABRICACIÓN<br />
ISLAS DE MOLÉCULAS DE PORFIRINA SOBRE UN<br />
MAR DE ELECTRONES<br />
Willi Auwarter<br />
Universidad Técnica <strong>de</strong> M<strong>un</strong>ich - TUM (Alemania)<br />
Esta imagen STM muestra islas creadas a partir <strong>de</strong><br />
moléculas autoensambladas <strong>de</strong> porfirina. La gran<br />
resolución <strong>al</strong>canzada permite i<strong>de</strong>ntificar incluso los<br />
grupos termin<strong>al</strong>es (cuatro protuberancias) <strong>de</strong> estas<br />
moléculas f<strong>un</strong>cion<strong>al</strong>es. A<strong>de</strong>más, la interacción <strong>de</strong><br />
estas islas moleculares con la superficie da lugar a <strong>un</strong><br />
patrón <strong>de</strong> interferencia <strong>de</strong> carácter ondulatorio originado<br />
por los electrones ligados a la superficie.<br />
Nuevamente estamos ante la visu<strong>al</strong>ización <strong>de</strong> <strong>un</strong> efecto<br />
puramente cuántico.<br />
STM<br />
AUTOENSAMBLADO, NANOQUÍMICA, CIENCIA DE<br />
SUPERFICIES<br />
28<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 28 25/10/2007 9:40:37
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:39 PÆgina 29<br />
29<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 29 25/10/2007 9:40:37
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:39 PÆgina 30<br />
JURADO INTERNACIONAL DEL CONCURSO SPMAGE07<br />
Sección científica<br />
Ron Reinferberger, Purdue University (EE.UU.)<br />
Klaus Kern, Max Planck Institute (Alemania)<br />
Miquel S<strong>al</strong>merón, Lawrence Berkeley Nation<strong>al</strong> Lab. (EE.UU.)<br />
Jacques Miltat, CNRS-Université Paris-sud (Francia)<br />
Oscar Custance, Osaka University (Japón)<br />
Arturo M. Baró, CSIC (España)<br />
Sección artística y divulgativa<br />
Lola Gil, Universidad Complutense <strong>de</strong> Madrid (España)<br />
M<strong>al</strong>én Ruiz <strong>de</strong> Elvira, El País (España)<br />
Ricardo Rodríguez Vita, CosmoCaixa Madrid (España)<br />
30<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 30 25/10/2007 9:40:37
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:39 PÆgina 31<br />
COMITÉ ASESOR CIENTÍFICO DE PRESELECCIÓN<br />
José I. Arnaudas. UNIZAR (España)<br />
Esther Barrena. Max Planck Institute (Alemania)<br />
Iván Brihuega. Max Planck Institute (Alemania)<br />
Jaime Colchero Paetz. UM (España)<br />
Mª Teresa Cuberes. UCLM (España)<br />
Juan <strong>de</strong> la Figuera. UAM (España)<br />
Pedro J. <strong>de</strong> Pablo. UAM (España)<br />
Adriana Gil. Nanotec SL (España)<br />
Cristina Gómez Navarro, Max Planck Institute (Alemania)<br />
Mónica L<strong>un</strong>a. CSIC-CNM-IMM (España)<br />
José Ángel Martín Gago. CSIC-ICMM (España)<br />
José Miguel Martín. CSIC-CNM-IMM (España)<br />
Javier Mén<strong>de</strong>z. CSIC-ICMM (España)<br />
Fernando Moreno. CSIC-CNM-IMM (España)<br />
José I. Pascu<strong>al</strong>. Freie Universität Berlin (Alemania)<br />
Francesc Pérez Murano. CSIC-CNM-IMB (España)<br />
Carmen Oc<strong>al</strong>. CSIC-ICMAB (España)<br />
José Ortega. UAM (España)<br />
Rubén Pérez. UAM (España)<br />
Celia Polop. UAM (España)<br />
Oscar Rodríguez. UCM (España)<br />
José Gabriel Rodrigo. UAM (España)<br />
Celia Rogero. INTA (España)<br />
Juan J. Sáenz. UAM (España)<br />
Álvaro Sao Paulo. CSIC-CNM-IMM (España)<br />
Ama<strong>de</strong>o Vázquez <strong>de</strong> Parga. UAM (España)<br />
Félix Zámora. UAM (España)<br />
31<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 31 25/10/2007 9:40:37
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07.qxp 25/10/2007 9:39 PÆgina 32<br />
ENTIDADES PATROCINADORAS DEL CONCURSO SPMAGE07<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid<br />
Universidad Complutense <strong>de</strong> Madrid<br />
<strong>Consejo</strong> <strong>Superior</strong> <strong>de</strong> <strong>Investigaciones</strong> Científicas<br />
Nanotec S.L.<br />
Sociedad Española <strong>de</strong> Microscopía<br />
Com<strong>un</strong>idad Autónoma <strong>de</strong> Madrid; Programa <strong>de</strong> I+D NanoObjetos-CM (S-0505/MAT-0303)<br />
Ministerio <strong>de</strong> Educación y Ciencia; Proyecto Microscopía <strong>de</strong> Fuerzas Atómicas y Nanosistemas (NAN2004-09183-C10)<br />
ENTIDADES ORGANIZADORAS DE LA EXPOSICIÓN “UN VISTAZO AL NANOMUNDO”<br />
Exmo. Ayto. <strong>de</strong> Móstoles<br />
VI Muestra <strong>de</strong> Arte Electrónico <strong>de</strong> Móstoles (MAEM)<br />
Universidad Rey Juan Carlos<br />
ENTIDADES PATROCINADORAS DE LA EXPOSICIÓN “UN VISTAZO AL NANOMUNDO”<br />
F<strong>un</strong>dación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECyT)<br />
<strong>Consejo</strong> <strong>Superior</strong> <strong>de</strong> <strong>Investigaciones</strong> Científicas<br />
Com<strong>un</strong>idad Autónoma <strong>de</strong> Madrid<br />
Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid<br />
Edición <strong>de</strong>l catálogo<br />
D. Fernando Hernán<strong>de</strong>z Cuadra, UAM<br />
Las imágenes <strong>de</strong> la introducción son cortesía <strong>de</strong> Agustina Asenjo Barahona, CSIC<br />
cat<strong>al</strong>ogo_spmage07_FINAL2.pdf 32 25/10/2007 9:40:37
portada_spmage07.qxp 25/10/2007 9:51 PÆgina 4<br />
http://www.icmm.csic.es/spmage07